KR102651916B1 - 수동변속기 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부와 연통하는 관통공이 구비되는 케이스; 일측에 제1 홀이 구비되는 플레이트; 및 상기 제1 홀에 결합되면서 상기 관통공을 통해 상기 케이스 내부의 샤프트의 조립 구멍에 결합되는 제1 볼트; 를 포함하는 수동변속기 구조를 제공한다.

Description

수동변속기 구조{STRUCTURE OF MANUAL TYPE TRANSMISSION}

본 발명은 수동변속기 구조에 관한 것이다.

일반적으로 수동변속기는 엔진에서 발생하는 토크 또는 RPM을 증대하는 기능 이외에 차량의 후진 기능을 구현할 수 있다. 수동변속기는 다축 기어박스 형태이므로 후진기어 쪽에 축과 외접 기어를 하나 더 추가하여 회전방향을 바꿀 수 있다. 수동변속기에서 후진을 위해 추가되는 장치가 리버스 아이들러 장치이다.

리버스 아이들러 장치는 리버스 아이들러 샤프트 및 리버스 아이들러 기어를 포함한다. 리버스 아이들러 샤프트는 후진 구동만을 위해 추가된 축으로 길이가 짧으며, 구동 중 회전하지 않기 때문에 베어링이 불필요한 특성을 가진다. 수동변속기 리버스 아이들러 샤프트 구조는 크게 미드케이스 지지 구조와 리어케이스 볼트 지지 구조로 분류할 수 있다.

미드케이스 지지 구조는, 리어케이스를 조립하기 전에 아이들러 샤프트가 축방향 회전방향으로 이미 고정되기 때문에 조립성 및 생산성이 우수하여 일반적으로 널리 사용된다. 하지만 미드케이스 후진기어 간 거리가 먼 경우, 미드케이스가 없는 경우 및 미드케이스와 후진기어 간 방해물이 존재하는 경우 적용이 불가하다.

리어케이스 볼트 지지 구조는, 리버스 아이들러 관련 부품들을 본체에 미리 조립하지 않고, 리버스 아이들러 기어를 베어링과 함께 리어 케이스에 임시 조립하여 축방향만 구속된 상태로 본체에 덮는다. 그 후 리어케이스의 홀로 아이들러 샤프트를 집어넣고 회전방향 구속을 위해 볼트를 체결하는 과정을 거치기 때문에 조립성 및 생산성에 있어 다소 불리하지만 미드케이스 없이도 아이들러 샤프트 고정을 할 수 있는 장점이 있다.

그런데 리어케이스 볼트 지지 구조에서 아이들러샤프트를 조립하는 리어케이스 홀 부분이 차량 리어마운팅과 간섭이 되는 경우, 볼트체결부를 만드는 과정에서 홀을 막아버리는 문제가 발생할 수 있다. 경사로에서 후진 동력성능 향상 및 차량총중량(GVW, Gross Vehicle Weight) 증대를 원하는 고객들의 니즈를 만족시키기 위해 높은 R단 기어비를 가져가면서 아이들러 샤프트 위치가 하단 중앙부로 내려오도록 설계가 이루어질 경우 이러한 간섭이 빈번하게 발생할 수 있으므로 이를 해결할 수 있는 대안 수립이 요구되는 실정이다.

대한민국 공개특허공보 제10-2004-0025391호(2004.03.24. 공개)

전술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 플레이트와 함께 조립되는 볼트를 케이스에 마련된 관통공을 통해 샤프트의 조립 구멍에 나사 결합할 수 있도록 한 수동변속기 구조를 제공하고자 한다.

전술한 목적을 이루기 위해 본 발명은, 내부와 연통하는 관통공이 구비되는 케이스; 일측에 제1 홀이 구비되는 플레이트; 및 상기 제1 홀에 결합되면서 상기 관통공을 통해 상기 케이스 내부의 샤프트의 조립 구멍에 결합되는 제1 볼트; 를 포함하는 수동변속기 구조를 제공한다.

또한, 상기 플레이트의 타측에 제2 홀이 구비되고, 상기 제2 홀에 제2 볼트가 결합되며, 상기 제2 볼트는 상기 관통공을 통해 상기 케이스에 결합된다.

또한, 상기 관통공은 상기 제1 볼트 및 상기 제2 볼트의 결합이 가능한 장공으로 구성된다.

또한, 상기 조립 구멍은 나사 구멍이다.

또한, 상기 샤프트는 기어의 내경부에 관통 결합되면서 상기 조립 구멍 부위가 상기 기어 외측으로 노출되어 상기 조립 구멍에 상기 제1 볼트의 결합이 가능하다.

또한, 상기 기어와 상기 샤프트 사이에 베어링이 결합된다.

본 발명은 케이스 볼트 지지 구조를 사용하는 변속기 파생모델 개발 시 샤프트를 조립하는 케이스 홀 부분이 차량 리어마운팅과 간섭이 되는 경우 내부 부품을 변경하는 대신 케이스를 소폭 변경하는 메커니즘이기 때문에 개발비 절감 및 수주 성공률 향상 효과를 기대할 수 있다.

또한, 본 발명은 기어트레인 관련 부품 변경이 아닌 케이스를 소폭 변경하는 것이므로 검증시험 항목을 대폭 줄일 수 있고, 이로 인해 개발기간을 단축할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수동변속기 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 케이스의 관통공을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 샤프트의 조립 구멍을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 케이스에 제1 볼트와 제2 볼트의 조립 완료 상태를 나타내는 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 수동변속기 구조를 나타내는 도면이고 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 케이스의 관통공을 나타내는 도면이며, 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 샤프트의 조립 구멍을 나타내는 도면이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 케이스에 제1 볼트와 제2 볼트의 조립 완료 상태를 나타내는 도면이다.

도 1 내지 4에 도시된 바와 같이, 본 발명은 케이스(10), 플레이트(20), 플레이트(20)에 구비되는 홀을 통해 조립대상에 결합되는 볼트를 포함한다.

예컨대, 케이스(10)는 리어 케이스일 수 있다. 케이스(10)에 내부와 연통하는 관통공(11)이 구비된다.

관통공(11)은 제1 볼트(31) 및 제2 볼트(32)의 결합이 가능하도록 가로 폭이 긴 장공으로 구성되는 것이 바람직하다.

관통공(11)은 제1 볼트(31) 및 제2 볼트(32)의 습동 공간을 제공할 수 있다.

플레이트(20)는 제1 볼트(31) 및 제2 볼트(32)에 의해 케이스(10)의 관통공(11)에 밀착 결합될 수 있다.

플레이트(20)는 제1 홀(21) 및 제2 홀(22)을 포함한다. 제1 홀(21)은 플레이트(20)의 일측에 관통 형성된다. 제2 홀(22)은 플레이트(20)의 타측에 관통 형성된다.

제1 홀(21)에 제1 볼트(31)가 결합될 수 있다. 제2 홀(22)에 제2 볼트(32)가 결합될 수 있다.

제1 홀(21)은 제1 볼트(31)가 쉽게 결합될 수 있도록 제1 볼트(31)의 외경에 부합하는 외경으로 구성하는 것이 바람직하다.

제2 홀(22)은 제2 볼트(32)가 쉽게 결합될 수 있도록 제2 볼트(32)의 외경에 부합하는 외경으로 구성하는 것이 바람직하다.

제1 볼트(31)는 제1 홀(21)에 결합되면서 케이스(10)의 관통공(11)을 통해 샤프트(60)의 조립 구멍(61)에 결합될 수 있다(도 3 참조).

예컨대, 조립 구멍(61)은 제1 볼트(31)의 나사 결합이 가능한 나사 구멍으로 구성하는 것이 바람직하다.

제2 볼트(32)는 플레이트(20)의 제2 홀(22)에 결합되면서 케이스(10)의 관통공(11)을 통해 케이스(10)에 나사 결합될 수 있다(도 4 참조).

샤프트(60)는 기어(40)의 내경부에 관통 결합된다. 예컨대, 샤프트(60)는 아이들러 샤프트(idler shaft)일 수 있다.

샤프트(60)는 조립 구멍(61) 부위가 기어(40)의 외측으로 노출되어 조립 구멍(61)에 제1 볼트(31)의 결합이 이루어질 수 있다.

일예로서 기어(40)는 수동변속기에서 후진 변속을 위한 아이들러 기어(idler gear)일 수 있다.

기어(40)와 샤프트(60) 사이에 베어링(50)이 결합될 수 있다.

다음은 본 발명에 따른 제1 볼트 및 제2 볼트의 조립 과정에 대해 설명한다.

베어링(50), 기어(40) 및 샤프트(60)를 기어트레인(gear train) 등과 같은 상대조립체(미도시)에 올려둔 상태에서 도 1에 도시된 화살표와 같이 케이스(10)의 조립방향이 상대조립체를 향하도록 하여 케이스(10)를 덮는다.

기어(40), 베어링(50) 및 샤프트(60)는 동심을 이루도록 기어(40)의 내경부에 베어링(50)이 결합되고, 베어링(50)의 내경부에 샤프트(60)가 결합된다.

도 1 내지 3과 같이, 제1 볼트(31)를 플레이트(20)의 제1 홀(21)과 케이스(10)의 관통공(11)을 통해 샤프트(60)의 조립 구멍(61)에 임시 조립한다.

기존에는 케이스의 원형 볼트 홀을 통해 볼트를 샤프트의 조립 구멍에 조립 시 케이스의 원형 볼트 홀과 샤프트의 조립 구멍이 일치될 수 있도록 샤프트의 위치를 조정해야 하는 번거로움이 있었다.

그러나 본 발명은 케이스(10)에 마련된 관통공(11)이 원형 구멍이 아닌 일정 길이를 가지는 장공이기 때문에 제1 볼트(31)가 관통공(11)에 결합된 상태에서 제1 볼트(31)의 위치를 조절하면서 제1 볼트(31)를 샤프트(60)의 조립 구멍(61)에 맞추어 결합할 수 있어 기존에 비하여 조립 작업이 매우 편리하다.

케이스(10)를 상대조립체에 완전히 밀착하도록 조립한 다음 도 4와 같이 제2 볼트(32)를 플레이트(20)의 제2 홀(22)과 케이스(10)의 관통공(11)을 통해 케이스(10)에 나사 결합한다.

샤프트(60)는 제1 볼트(31) 및 제2 볼트(32)에 의해 안정적인 결합이 이루어질 수 있다.

구체적으로 제1 볼트(31)가 플레이트(20)의 제1 홀(21)을 관통하여 케이스(10)의 관통공(11)을 통해 샤프트(60)의 조립 구멍(61)에 결합되고, 이에 더하여 제2 볼트(32)가 플레이트(20)의 제2 홀(22)을 관통하여 케이스(10)의 관통공(11)을 통해 케이스(10)에 고정 결합되기 때문에 샤프트(60)의 안정적인 고정 결합 상태가 유지될 수 있다.

케이스(10)의 결합 표면이 평탄하지 않더라도 플레이트(20)에 의해 제1 볼트(31)와 제2 볼트(32)를 안정적으로 결합할 수 있고, 이로 인해 표면이 평탄하지 않을 시 제1 볼트(31)와 제2 볼트(32)의 결합 효과가 떨어지는 문제를 해결할 수 있다.

살펴본 바와 같이, 본 발명은 케이스 볼트 지지 구조를 사용하는 변속기 파생모델 개발 시 샤프트를 조립하는 케이스 홀 부분이 차량 리어마운팅과 간섭이 되는 경우 내부 부품을 변경하는 대신 케이스를 소폭 변경하는 메커니즘이기 때문에 개발비 절감 및 수주 성공률 향상 효과를 기대할 수 있다. 또한, 본 발명은 기어트레인 관련 부품 변경이 아닌 케이스를 소폭 변경하는 것이므로 검증시험 항목을 대폭 줄일 수 있고, 이로 인해 개발기간을 단축할 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

10 : 케이스 11 : 관통공
20 : 플레이트 21 : 제1 홀
22 : 제2 홀 31 : 제1 볼트
32 : 제2 볼트 40 : 기어
50 : 베어링 60 : 샤프트
61 : 조립 구멍

Claims (6)

1. 내부와 연통하는 관통공이 구비되는 케이스;
   일측에 제1 홀이 구비되는 플레이트; 및
   상기 제1 홀에 결합되면서 상기 관통공을 통해 상기 케이스 내부의 샤프트의 조립 구멍에 결합되는 제1 볼트;
   를 포함하고,
   상기 플레이트의 타측에 제2 홀이 구비되고, 상기 제2 홀에 제2 볼트가 결합되며, 상기 제2 볼트는 상기 관통공을 통해 상기 케이스에 결합되는 것을 특징으로 하는 수동변속기 구조.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 관통공은,
   상기 제1 볼트 및 상기 제2 볼트의 결합이 가능한 장공으로 구성되는 것을 특징으로 하는 수동변속기 구조.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 조립 구멍은,
   나사 구멍인 것을 특징으로 하는 수동변속기 구조.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 샤프트는,
   기어의 내경부에 관통 결합되면서 상기 조립 구멍 부위가 상기 기어 외측으로 노출되어 상기 조립 구멍에 상기 제1 볼트의 결합이 가능한 것을 특징으로 하는 수동변속기 구조.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 기어와 상기 샤프트 사이에 베어링이 결합되는 것을 특징으로 하는 수동변속기 구조.